12
PRIJEDLOG KURIKULUMA FAKULTATIVNOG MODULA ICT ZNANSTVENI LABORATORIJ BAZE PODATAKA Autori dr. sc. Tomislav Jakopec, FFOS dr. sc. Anita Papić, FFOS Dragan Šupe, prof., Pitagora Ana Majić, prof., Pitagora Ivica Zelić, prof., Gaudeamus Gordana Beissmann, prof., Gaudeamus

PRIJEDLOG KURIKULUMA FAKULTATIVNOG MODULA ICT …loops.hr/wp-content/themes/loops/doc/kurikulumi/3fak kur ICT BP 3.r.pdf · Modul „ICT znanstveni laboratorij“ osmišljen je kao

Embed Size (px)

Citation preview

PRIJEDLOG KURIKULUMA FAKULTATIVNOG MODULA ICT ZNANSTVENI LABORATORIJ

BAZE PODATAKA

Autori

dr. sc. Tomislav Jakopec, FFOS

dr. sc. Anita Papić, FFOS

Dragan Šupe, prof., Pitagora

Ana Majić, prof., Pitagora

Ivica Zelić, prof., Gaudeamus

Gordana Beissmann, prof., Gaudeamus

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 2

Fond: Europski socijalni fond

Operativni program: Razvoj ljudskih potencijala 2007.-2013.

Tip natječaja: Otvoreni poziv na dostavu projektnih prijedloga (bespovratna sredstva)

Nadležno tijelo: Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta

Područje: obrazovanje, vještine i cjeloživotno učenje

INFO O PROJEKTU

Naziv projekta ICT Znanstveni laboratorij

Naziv poziva za dostavu

projektnih prijedloga

Promocija kvalitete i unaprjeđenje sustava odgoja i obrazovanja na

srednjoškolskoj razini

Broj ugovora HR.3.1.20 – 0017

OPĆI PODACI O PRIJAVITELJU

Naziv prijavitelja GAUDEAMUS, prva privatna srednja škola u Osijeku s pravom javnosti

OIB 53406619474

Adresa Školska 6, Osijek, www.gaudeamus.hr

VODITELJ PROJEKTA

Ime i prezime Ivica Zelić, prof.

Kontakt mob +385 98 286 479

Komtakt mail [email protected]

PROJEKTNI PARTNERI

Naziv pravne osobe OIB Mjesto

Privatna jezična gimnazija PITAGORA, srednja škola s pravom javnosti 44087004349 Split

Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Filozofski fakultet 58868871646 Osijek

Izrada ovog „Prijedloga kurikuluma fakultativnog modula ICT znanstveni laboratorij – Baze podataka“ financirana je sredstvima projekta „ICT Znanstveni laboratorij“ dodjeljenih iz Operativnog programa Razvoj ljudskih potencijala 2007.-2013., iz Europskog socijalnog fonda i odražava stavove autora.

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 3

SADRŽAJ

Uvod ................................................................................................................................. 4

Izvođenje .......................................................................................................................... 6

Cilj predmeta .................................................................................................................... 6

Sadržaj predmeta .............................................................................................................. 6

Opis predmeta .................................................................................................................. 7

Očekivani ishodi učenja za predmet .................................................................................. 9

Metode rada ................................................................................................................... 11

Obaveze učenika ............................................................................................................. 11

Vrednovanje ishoda ........................................................................................................ 11

Literatura ........................................................................................................................ 11

Završne napomene ......................................................................................................... 12

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 4

Uvod

Treći u nizu kurikuluma u sklopu modula „ICT znanstveni laboratorij“, prijedlog

kurikuluma „Baze podataka“ oslanja se na poznavanje koncepata obrađenih u prijedlozima

kurikuluma „Statično oblikovanje sadržaja na mreži“ kao i „Dinamičko oblikovanje sadržaja na

mreži“. Prethodna dva prijdloga kurikuluma ne govore o pohrani i upravljanju podataka koje

koriste mrežne aplikacije. Stoga je potrebno upoznati se i s pojmom baza podataka, upoznati se

s relacijskim modelom kao i raditi s sustavom za upravljanje relacijskim bazama podataka.

Pojmove i principe u sklopu ovog prijedloga kurikuluma potrebno je kombinirati s sadržajem

prethodna dva kurikuluma kako bi se dobila zaokružena cjelina.

Kurikulumi sva četiri prijedloga fakultativnih predmeta u sklopu projekta „ICT

znanstveni laboratorij“ izrađeni su nakon intenzivnih proučavanja i istraživanja najbolje prakse

u području edukacije informacijsko komunikacijskih ishoda u Hrvatskoj te s posebnom

pažnjom kako se edukacija provodi u drugim europskim zemljama. Edukacija iz područja

informacijsko komunikacijske tehnologije nameće se kao potreba shodno strateškim

smjernicama strategije Europa 2020 koje govore upravo o činjenici da je kodiranje pismenost

današnjice, tj. vještina 21. stoljeća. S druge strane, tržište rada iskazuje potrebu za stručnjacima

čiji ishodi učenja jamče sposobnost fleksibilne primjene informacijsko komunikacijskih

tehnologija. Upravo predloženi kurikulum fakultativnog predmeta treba tijekom provođenja

učenike zainteresirati, motivirati i potaknuti na aktivnije samostalne aktivnosti u području kako

bi nakon završenih preddiplomskih ili diplomskih studija uspjeli zadovoljiti potrebe tržišta

rada.

Temeljni je cilj predloženih kurikuluma omogućiti učenicima da u srednjoškolskoj dobi

imaju priliku upoznati se s relevantnim informacijsko komunikacijskim tehnologijama i

principima kako bi u budućnosti mogli:

nastaviti samostalno razvijati informacijsko komunikacijske vještine,

steći kvalitetnu podlogu za uspješan nastavak edukacije na preddiplomskim i

diplomskim studijima.

Struktura predloženih kurikuluma tako je osmišljena da učenik počevši s predloženim

znanjima i vještinama iz statičnog oblikovanja sadržaja na mreži preko ostala tri predložena

kurikuluma stekne znanja i kompetencije iz područja primjene informacijske tehnologije u

obrazovanju. Shodno tome, očekuje se kako će učenici biti osposobljeni prilagoditi postojeće

animacije pokusa u STEM području i samostalno kreirati jednostavne pokuse koristeći

postojeću LMS infrastrukturu

Forma predloženih kurikuluma u obliku fakultativnih predmeta omogućuje školama da o

njihovoj primjeni odluči sama u skladu s mogućnostima škole. Time se postiže veća

fleksibilnost koja je iznimno važna u prilagodbi promjenama koje nastaju u ICT sektoru.

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 5

Hrvatski školski sustav ima razrađen kurikulum informatike. Mnogi će se zapitati čemu

jedan premet ukoliko već imamo drugi. Iako je ovo pojednostavljivanje, ne bi bilo netočno reći

da trenutni kurikulum informatike u osnovnim i srednjim školama uči učenike kako upravljati

računalom i računalnim programima. Kurikulumi modula „ICT Znanstvenog laboratorija“

izlazi iz domene klasične nastave informatike (ICT) u domenu predmeta Computer Science.

Pojednostavljeno, on učenike ne podučava kako koristiti programe, već kako ih razumjeti i

napraviti. Computer Science je u suštini STEM disciplina, jer uistinu dijeli puno zajedničkog s

matematikom, znanosti i tehnologijom: matematičku podlogu koja uključuje primjenu logike i

zaključivanja, znanstveni pristup mjerenju i eksperimentu te mnoge druge aspekte koji se

međusobno dopunjavaju.

Modul „ICT znanstveni laboratorij“ osmišljen je kao poligon koji bi rezultirao ne samo

stvaranjem didaktičkih sadržaja koji bi unaprijedili znanja u ICT-u i STEM predmetima, nego

bi ujedno i omogućio nastavnicima i učenicima veću kreativnost i autonomiju u izboru

sadržaja, metoda i oblika rada s primjerenom opremom, kao i jasno određene kriterije provjere i

usvojenosti ishoda učenja.

Uvođenje predmeta koji bi ušao u sferu Computer Science novitet je u Europi. Zemlja koja

je prva uvela CS na velika vrata, Velika Britanija, tek je u trećoj godini provođenja ovog

kurikuluma. Bitno je primjetiti da je u Velikoj Britaniji prva razina kompetencija (Key Stage 1)

namijenjena djeci od 5-7 godina, što govori u kolikoj mjeri je samo uvođenje predmeta ozbiljno

shvaćeno. Čitanje, pisanje, aritmetika i kodiranje: to je novi nastavni plan i program u javnim

školama u Velikoj Britaniji. U 2016. programiranje bi trebalo ući u osnovni kurikulum u

Finskoj, a u Estoniji, čijem se gospodarskom napretku čudimo, to je već stara vijest.

Želja je tvoraca ovog i ostalih kurikuluma u sklopu projekta baciti prvi kamenčić u jezero

koji bi mogao u kratko vrijeme postati val na kojem bi se promjene mogle postići na razini

cijelog sustava.

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 6

Izvođenje

3. razred srednjoškolskog obrazovanja

Cilj predmeta

Upoznati učenike s pojmom relacijskih baza podataka, objasniti osnovne principe dizajna baze

podataka i upravljanja bazom koristeći strukturirani upitni jezik.

Sadržaj predmeta

Pristup problemu pohrane podataka

Dizajn relacijske baze podataka

Strukturni upitni jezik (SQL) kroz podjelu na DDL, DML, DCL i TCL

Naredbe za definiranje strukture baze (DDL): create, alter, drop, truncate

Naredbe za manipulaciju podacima (DML): select, insert, update, delete

Naredbe za kontrolu pristupa (DCL): grant, revoke

Naredbe na upravljanje transakcijama: commit, rollback

Pristupanje podacima u bazi koristeći PHP PDO

Izrada mrežne aplikacije s pohranom podataka u relacijskoj bazi

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 7

Opis predmeta

Podaci pohranjeni u relacijskoj bazi podliježu pravilima dizajniranja relacijskih baza

podataka. Stoga je prvenstveno potrebno pravilno pristupiti problemu pohrane i dizajnu baze

podataka. Cilj je kreirati Entitet Veza Atribut (eng. ERA dijagram) dijagram kojim se definiraju

entiteti, atributi i veze između entiteta u relacijskoj bazi. Definirani dijagram je nacrt na osnovu

kojeg se putem strukturiranog upitnog jezika na sustavu kreira baza podataka.

Baza podataka se kreira pomoću skupa naredbi objedinjenih pod nazivom Jezik za

definiranje podataka (DDL) koji je pak dio većeg skupa naredbi zajedničkog naziva

Strukturirani upitni jezik (SQL). Naredbe koje je potrebno upoznati i primijeniti su create

database, create table, alter database, alter table, drop database, drop table te truncate table. To

su naredbe koje definiraju strukturu podataka. Naredbe se na sustavu za upravljanje bazama

podataka izvode pomoću jednog od dostupnih alata. Za potrebe predmeta koristiti će se sustav

za upravljanje bazama podataka MySql. Stoga se preporuča MySql Workbench kao alat za

upravljanje MySql bazom lokalnom računalu dok se na poslužitelju preporuča korištenje

PhpMyAdmin alata.

Koristeći kreiranu struktura baze podataka potrebno se upoznati s skupom naredbi za

manipulaciju podacima (DML). To su naredbe select, insert, update i delete. Select naredbu je

moguće realizirati koristeći samo jednu tablicu ili spajati tablice različitim načinima spajanja

(inner, left i right join). Koristeći select naredbu potrebno je upoznati se s svim njezinim

klauzulama (from, where, order by, group by, having by, distinct, limit). Uz select naredbu kao

mehanizam dohvaćanja podataka iz baze jednako tako je potrebno upoznati i koristiti insert

naredbu za unos podataka u tablicu, update naredbu za promjenu podataka te delete naredbu za

brisanje podataka iz baze.

U DDL i DML skup naredbi potrebno se upoznati s još dva dodatna podskupa. To je

podskup za kontrolu pristupa i podskup za rad s transakcijama. Kontrola pristupa je potrebna

kako bi se u višekorisničkom načinu rada na poslužitelju jasno odvojila prava pojedinih

korisnika na pojedinim bazama. Što se tiče transakcija, potrebno je učenike upoznati s

mehanizmom zapisa u bazu na način da se svaki upit odmah provede u sustavu ili način u

kojem se garantira skupno izvođenje svih upita ili niti jednog.

Pohranjenim podacima u bazi pristupamo pomoći biblioteke PHP programskog jezika

PDO (PHP Data Objects). Koristeći principe programiranja iz PHP programskog jezika vrši se

spajanje na MySql bazu podataka, pripremi se upit te se izvede. Rezultat izvođenja upita se

tada iterira te se pomoću podataka iz baze generira dinamički sadržaj na poslužitelju. Podaci iz

baze se označavaju HTML oznakama i oblikuju CSS svojstvima.

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 8

Objedinjavajući principe označavanja i oblikovanja teksta, korištenja programskog

jezika za pristup podacima u relacijskoj bazi učenici izrađuju aplikaciju koja podatke

pohranjuje u bazi podataka.

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

Očekivani ishodi učenja za predmet

DINAMIČNO OBLIKOVANJE SADRŽAJA NA MREŽI

Povezivanje ishoda učenja, nastavnih metoda i procjena ishoda učenja

JEDINIČNI SKUP

ISHODA UČENJA

(JSIU)

NASTAVNA

AKTIVNOST

UČENIČKA

AKTIVNOST

METODA PROCJENE

KO

GN

ITIV

NO

PO

DR

JE

ZN

AN

JA

I

RA

ZU

MIJ

EV

AN

JA

razlikovati osnovne

naredbe strukturnog

upitnog jezika (SQL)

predavanja, traženje i

analiziranje primjera, upućivanje

učenika na samostalno

proučavanje literature

sustavno opažanje,

slušanje izlaganja, analiza

literature

zadatci višestrukog izbora,

zadatci povezivanja, pismeni

i usmeni ispit

upotrijebiti naredbe

sustava za upravljanje

bazama podataka

predavanja, traženje i

analiziranje primjera, upućivanje

učenika na samostalno

proučavanje literature

sustavno opažanje, učenje

po modelu, analiza

literature

zadatci višestrukog izbora,

zadatci povezivanja, pismeni

i usmeni ispit

objasniti pristup

problemu pohrane

podataka

predavanja, traženje i

analiziranje primjera, upućivanje

učenika na samostalno

proučavanje literature

sustavno opažanje, učenje

po modelu, analiza

literature

zadatci višestrukog izbora,

zadatci povezivanja, pismeni

i usmeni ispit

primijeniti tehnike za

izradu API sučelja s

podacima iz baze

predavanja, traženje i

analiziranje primjera, upućivanje

učenika na samostalno

proučavanje literature

sustavno opažanje, učenje

po modelu, analiza

literature

zadatci višestrukog izbora,

zadatci povezivanja, pismeni

i usmeni ispit

razviti rješenje za

zadani problem

konstruirati prema uputama,

suradničko učenje postavljanje i rješavanje

problema, izrada projekta,

analiza izvora literature

samostalno istraživanje,

projektna aktivnost, pisano

izvješće

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

AF

EK

TIV

NO

PO

DR

JE

ST

AV

OV

A formulirati optimalno

rješenja za zadani

problem

rasprava, dijaloška metoda suradnja, aktivno

sudjelovanje, odgovorno

izvršavanje obveza,

samostalna uporaba

literature

aktivnost učenika u nastavi

PS

IHO

MO

TO

RIČ

KO

PO

DR

JE

VJE

ŠT

INA

izgraditi mrežnu

aplikaciju s pohranom

podataka u relacijskoj

bazi

konstruirati prema uputama,

suradničko učenje

postavljanje i rješavanje

problema, izrada projekta,

analiza izvora literature

samostalno istraživanje,

projektna aktivnost, pisano

izvješće

organizirati mrežnu

aplikaciju

konstruirati prema uputama,

suradničko učenje

sustavno opažanje,

postavljanje i rješavanje

problema, izrada projekta

samostalno istraživanje,

projektna aktivnost, pisano

izvješće

kreirati vlastitu bazu

podataka s oglednim

podacima

konstruirati prema uputama,

suradničko učenje

sustavno opažanje, učenje

po modelu, analiza

literature

samostalno istraživanje,

projektna aktivnost, pisano

izvješće

GE

NE

RIČ

KE

VJ

TIN

E primijeniti vještine

djelotvornog rada u

timu

radionica, projektno

istraživanje

postavljanje i rješavanje

problema, izrada projekta,

analiza izvora literature

portfolio,

završno izvješće

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 11

Metode rada

a) nastavne metode

usmeno izlaganje, metoda demonstracija, suradničko učenje, rad na računalu

b) metode učenja

rješavanje zadataka, timski rad, projektno učenje

Metodički organizacijski oblici rada:

Frontalni oblik rada, individualni oblik rada, grupni oblik rada – u paru i timski

Predviđeni minimalni broj sati nastave

55 školskih sati

Obaveze učenika

Redovno pohađanje i praćenje nastave

Rješavanje dobivenih zadataka

Izrada projekta

Vrednovanje ishoda

Sudjelovanje za hackathonu kao manifestaciji prikaza primjene stečenih ishoda učenja

Literatura

Učenici će se koristiti bilješkama s nastave te materijali dostupnim na LMS sustavu

Priprema nastavnika.

Projekt: ICT Znanstveni laboratorij Nositelj projekta: Gaudeamus

Broj ugovora: HR.3.1.20.-0017 Partner 1: Pitagora

Partner 2: FFOS

| 12

Završne napomene

Obzirom na nepostojanje pojma dugotrajne pohrane podataka u sklopu prijedloga

kurikuluma „Statičko oblikovanje sadržaja na mreži“ i „Dinamičko oblikovanje sadržaja na

mreži“, cilj prikazanog kurikuluma je upoznati učenike s principima oblikovanja i kreiranja

strukture podataka te manipulacije podacima koristeći relacijsku bazu podataka. Tako

kreiranim podacima pristupa se pomoću PHP programskog jezika, podaci se označavaju HTML

oznakama te oblikuju CSS svojstvima. Opisani slijed je logički nastavak prema punoj

osposobljenosti prilagodbe postojećih animacija pokusa u STEM području te samostalnog

kreiranja jednostavnijih pokusa koristeći postojeću LMS infrastrukturu.

Sva četiri prijedloga kurikuluma u sklopu projekta „ICT Znanstveni laboratorij“ imaju

za cilj međusobno se nadopunjavati. Opisani prijedlog kurikulum je treći preduvjet za potrebe

prijedloga kurikuluma „Izrada sadržaja podržana programiranjem“ upravo zbog komponente

pohrane podataka. Kada su ispunjena sva tri preduvjeta, preostaje četvrti i zadnji kurikulum u

sklopu modula ICT znanstveni laboratorij - „Izrada sadržaja podržana programiranjem“.

Upravo u sklopu navedenog kurikuluma učenici će koristiti znanja i vještine kako bi

prilagođavali postojeće i kreirali dinamičke sadržaje u sklopu sustava za podršku učenju.